64%-ті ортофосфор қышқылы (H₃PO₄) ерітіндісінде 500 г затта H₃PO₄ массасы:
\[ m_{H₃PO₄} = 500 \, \text{г} \times 0,64 = 320 \, \text{г} \]
Біз 100 %-ті ортофосфор қышқылын алу үшін қажетті фосфор ангидридін (P₂O₅) есептеуіміз керек. Ортофосфор қышқылы мен фосфор ангидриді арасындағы реакция келесідей:
\[ P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4 \]
Бұл реакцияға сәйкес 1 моль P₂O₅ 2 моль H₃PO₄ алу үшін 3 моль су қажет.
100% ортофосфор қышқылын алу үшін 320 г H₃PO₄ қажет.
320 г H₃PO₄-ның моль мөлшерін анықтаймыз:
H₃PO₄ молярлық массасы:
- H: 1 г/моль × 3 = 3 г/моль
- P: 31 г/моль × 1 = 31 г/моль
- O: 16 г/моль × 4 = 64 г/моль
- Барлығы: 3 + 31 + 64 = 98 г/моль
Олай болса, 320 г H₃PO₄-ның моль саны:
\[ n_{H₃PO₄} = \frac{320}{98} \approx 3,27 \, \text{моль} \]
Сосын, реакция теңдеуінен P₂O₅ қажетті моль санын анықтаймыз: 2 моль H₃PO₄ алу үшін 1 моль P₂O₅ қажет, демек:
\[ n_{P₂O₅} = \frac{3,27}{2} \approx 1,635 \, \text{моль} \]
P₂O₅ молярлық массасы:
- P: 31 г/моль × 2 = 62 г/моль
- O: 16 г/моль × 5 = 80 г/моль
- Барлығы: 62 + 80 = 142 г/моль
Олай болса, 1,635 моль P₂O₅-ның массасы:
\[ m_{P₂O₅} = n_{P₂O₅} \times \text{молярлық масса}_{P₂O₅} = 1,635 \, \text{моль} \times 142 \, \text{г/моль} \approx 232,17 \, \text{г} \]
Сондықтан, 100% ортофосфор қышқылын алу үшін қажетті фосфор ангидридінің массасы шамамен 232,17 г болады.